Розпізнавання мін за допомогою мобільного додатку

Автор(и)

  • Олександр Васильович Кунічік Київський Національний Університет імені Тараса Шевченка, Україна https://orcid.org/0000-0002-4938-9446

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.317103

Ключові слова:

виявлення мін, розпізнавання мін, пошук вибухонебезпечних предметів, гуманітарне розмінування

Анотація

Об'єктом дослідження є розпізнавання вибухонебезпечних предметів на зображенні. Основна увага приділяється ідентифікації протипіхотних мін. Дослідження спрямоване на розробку ефективних інструментів для розпізнавання мін.

Розроблено мобільний додаток для розпізнавання вибухонебезпечних предметів за допомогою моделі глибокого навчання, навченої на репліках мін. Додаток протестований на зображеннях справжніх мін. Модель, що використовується в додатку, продемонструвала повноту 89 % (відношення кількості правильно розпізнаних мін до загальної кількості досліджуваних мін на зображенні). За допомогою програми було виявлено, що для одного з класів мін повнота була нижчою, ніж для інших. Середній час розпізнавання зображення в офлайн режимі склав 2.1 секунди.

Представлено результати оцінки ефективності мобільного додатку для розпізнавання і класифікації мін. Також описано, як додаток дозволяє покращувати модель завдяки збору даних від користувачів. Описано архітектуру та інтерфейс програми, а також проаналізовано перспективи її застосування для розпізнавання мін.

Ефективність мобільного додатку зумовлена його простотою використання, високою точністю моделі глибокого навчання та можливістю легкого отримання зворотного зв'язку від користувачів. Програма дозволяє не тільки розпізнати небезпечні об'єкти, а й за бажанням відправити дані для покращення моделі.

Мобільний додаток може бути використаний для вирішення широкого кола завдань, пов'язаних з виявленням вибухонебезпечних предметів, а також для покращення точності моделі. Додатково, програма може бути використана в навчальних центрах для саперів, а також безпосередньо на місцевості, забрудненій мінами. Мобільний додаток може бути використаний для ідентифікації невідомих вибухонебезпечних об'єктів та покращення роботи моделей глибокого навчання. Отримані моделі можуть бути використані в майбутньому для автоматизації процесу розмінування

Біографія автора

Олександр Васильович Кунічік, Київський Національний Університет імені Тараса Шевченка

Аспірант

Кафедра математичної інформатики

Посилання

  1. Landmine Monitor 2022. Available at: https://backend.icblcmc.org/assets/reports/Landmine-Monitors/LMM2022/Chapter-Images/Downloads/2022_Landmine_Monitor_web.pdf
  2. Landmine Monitor 2023. Available at: https://backend.icblcmc.org/assets/reports/Landmine-Monitors/LMM2023/Downloads/Landmine-Monitor-2023_web.pdf
  3. In Ukraine, 128,000 km2 of land and 14,000 km2 of water area are contaminated with explosives. Ministry of Defence of Ukraine. Available at: https://www.mil.gov.ua/news/2024/10/05/128-000-kv-km-suhodolu-ta-14-000-kv-km-akvatorii-ukraini-zabrudneno-vibuhonebezpechnimi-predmetami
  4. Dog works faster than person with metal detector. Rescue operations by SES in Mykolaiv. Hromadske. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=HDz17-1yeIk
  5. Dorn, A. W. (2019). Eliminating Hidden Killers: How Can Technology Help Humanitarian Demining? Stability: International Journal of Security and Development, 8 (1). https://doi.org/10.5334/sta.743
  6. Annual Report 2013. United Nations Mine Action Service. Available at: https://www.unmas.org/sites/default/files/unmas_2013_annual_report_digital_presentation_0.pdf
  7. Susanto, A. P., Winarto, H., Fahira, A., Abdurrohman, H., Muharram, A. P., Widitha, U. R. et al. (2022). Building an artificial intelligence-powered medical image recognition smartphone application: What medical practitioners need to know. Informatics in Medicine Unlocked, 32, 101017. https://doi.org/10.1016/j.imu.2022.101017
  8. Mori, R., Okawa, M., Tokumaru, Y., Niwa, Y., Matsuhashi, N., Futamura, M. (2024). Application of an artificial intelligence-based system in the diagnosis of breast ultrasound images obtained using a smartphone. World Journal of Surgical Oncology, 22 (1). https://doi.org/10.1186/s12957-023-03286-1
  9. Hameed, Q. A., Hussein, H. A., Ahmed, M. A., Salih, M. M., Ismael, R. D., Omar, M. B. (2022). UXO-AID: A New UXO Classification Application Based on Augmented Reality to Assist Deminers. Computers, 11 (8), 124. https://doi.org/10.3390/computers11080124
  10. Interaktyvna mapa terytoriy, yaki potentsiyno mozhut buty zabrudneni vybukhonebezpechnymy predmetamy. State Emergency Service of Ukraine. Available at: https://mine.dsns.gov.ua/
  11. Bezpeka Info. United Nations Children's Fund (UNICEF). Available at: https://courses.bezpeka.info/home
  12. Kalifa, I., Youssif, A., Adel, A. (2014). The Use of Mobile Technology for Detecting Landmines. International Journal of Computer Applications, 92 (5), 42–45. https://doi.org/10.5120/16008-5034
  13. Mobile Operating System Market Share Worldwide for 2023 year. Statcounter Global Stats. Available at: https://gs.statcounter.com/os-market-share/mobile/worldwide/2023
  14. C++ Framework. Qt. Available at: https://www.qt.io
  15. Open Neural Network Exchange. Available at: https://onnx.ai
  16. ONNX Runtime. Available at: https://onnxruntime.ai
  17. Redmon, J., Divvala, S., Girshick, R., Farhadi, A. (2016). You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection. 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 779–788. https://doi.org/10.1109/cvpr.2016.91
  18. Kunichik, O., Tereshchenko, V. (2023). Improving the accuracy of landmine detection using data augmentation: a comprehensive study. Artificial Intelligence, 28 (2), 42–54. https://doi.org/10.15407/jai2023.02.042
  19. Kunichik, O., Tereshchenko, V. (2024). Determining the effectiveness of using three-dimensional printing to train computer vision systems for landmine detection. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (131)), 17–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.311602
  20. Secure Sockets Layer (SSL). Available at: https://openssl.org
  21. Dwyer, B., Nelson, J., Solawetz, J. et al. (2022). Roboflow (Version 1.0) [Software]. Available at: https://roboflow.com
Розпізнавання мін за допомогою мобільного додатку

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-25

Як цитувати

Кунічік, О. В. (2024). Розпізнавання мін за допомогою мобільного додатку. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(2 (132), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.317103

Номер

Том 6 № 2 (132) (2024): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Інформаційні технології

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Oleksandr Kunichik

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.